DE19739125C2 - Gewindebohrer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gewindebohrer nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Gewindebohrer weisen zumeist einen Anschnitt und einen sich an diesen anschlie­ ßenden Führungsbereich auf. Man unterscheidet gerade und wendelförmig genutete Gewindebohrer, wobei sich letztere u. a. durch den Drallwinkel unterscheiden.

Wendelförmig genutete Gewindebohrer sind aus der DE 26 05 009 A1 oder der DE 18 08 963 U bekannt geworden. Bei dem zuerst angeführten spiralgenuteten Maschinen­ gewindebohrer ist die Spanfläche im Führungsteil bis auf den Kerndurchmesser unter einem positiven Spanwinkel entsprechend der Steigung der Spannut zurückgesetzt. Hierdurch soll erreicht werden, daß den ablaufenden Spänen keine Angriffsmög­ lichkeit zur Verklemmung geboten wird. Bei dem zuletzt genannten bekannten Ge­ windebohrer ist im hinteren Teil des Anschnitts bis unter Umständen mehrere Gänge nach dem Anschnitt beginnend auf den Zahnstegen eine von der Spiralsteigung ab­ weichende bis in axialer oder etwas darüber hinausgehender Richtung verlaufende Nute in gerader konkaver oder konvexer Form eingearbeitet. Die zusätzliche Nut hat die Aufgabe, das nach dem Anschnitt abfließende Spanmaterial aufzufangen und zum Einklemmen neigende Spanmaterial abzuweisen bzw. abzuscheren, um so die Gefahr der Zahnausbrüche und des Bohrerbruchs weitgehend zu beseitigen.

Aus EP 0 641 620 A1 ist ein Gewindebohrer bekannt geworden, bei dem die vorlaufende Fläche der Zähne im Führungsabschnitt einen negativen Winkel auf­ weist.

Aus FR 2 610 555 A1 ist ein Gewindebohrer bekannt geworden, bei dem die Zähne im Führungsbereich mit sogenannten Schutzfasen versehen sind. Die Gegenanschnitts­ flächen sind über die gesamte Länge des Gewindebohrers vorgesehen mit Ausnahme des Anschnitts.

Bei Gewindebohrern, die z. B. nach dem PVD-Verfahren beschichtet sind, also z. B. mit Titannitrit (TiN) oder Titancarbonitrit (TiCN) ist häufig erforderlich, die Span­ fläche nach dem Beschichten wieder blank zu schleifen. Ursache dafür ist, daß die Beschichtung zu veränderten Gleit- und Reibeigenschaften führt, woraus Spanfor­ men resultieren, die häufig Störungen beim Gewindebohren verursachen. So entste­ hen z. B. durch eine geringe Spanstauchung Wirrspäne, die miteinander verwickelt werden und Spanknäuel verursachen. Derartige Spanknäuel können leicht die Ferti­ gung zum Stillstand bringen.

Es ist auch bekannt, daß versucht wird, bei spiralgenuteten Gewindebohrern mit kleineren Drallwinkeln von z. B. 15° kürzere Späne zu erzeugen, die das Entstehen von Wirrspänen nicht zulassen. Kleinere Drallwinkel sind jedoch aus anderen Grün­ den nicht bevorzugt.

Aus der DE 43 19 789 A1 ist ferner bekannt, in der Spanfläche der Spannut im Bereich des Anschnitts der Schneidkante benachbart eine zweite wendelförmige Nut einzu­ formen, deren Drallwinkel kleiner ist als der der Spannut, wobei die Breite der Nut nur ein Bruchteil der Breite der ersten Nut ist und der Drallwinkel der zweiten Nut um mindestens die Hälfte kleiner ist als der Drallwinkel der ersten Nut. Mit einem derartigen Gewindebohrer wird insbesondere bei einer Hartstoffbeschichtung eine gute Spanabfuhr gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewindebohrer zu schaffen, der eine gleichmäßige und saubere Zerspanung ermöglicht bei gleichzeitig gut förderba­ ren Spänen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Gewindebohrer wird am vorlaufenden Ende der Zähne im Anschnittbereich (Schneidkanten) eine Schrägfläche geformt, die sich unterhalb des Scheitels bis zum Scheitel hin erstreckt. Die Höhe der Schrägfläche, die den we­ sentlichen Abschnitt der Spanfläche ausmacht und einen Spanwinkel (β) von -5 bis - 25°, vorzugsweise von -10 bis -12°, bildet, erstreckt sich nur über einen Teil der Ge­ samthöhe der Zähne bzw. der Profiltiefe.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Anteil der Schrägfläche oder Fase an der Gesamthöhe der Zähne zwischen 1/10 und 3/10.

Die Erfindung ist zwar auch auf gerade genutete Gewindebohrer anwendbar, bevor­ zugt ist jedoch die Anwendung auf spiral- bzw. wendelförmig genutete Gewindeboh­ rer, und hier insbesondere auf mit Hartstoff beschichtete Gewindebohrer. Der Drall­ winkel bei spiralgenuteten Gewindebohrern kann relativ groß gewählt werden.

Die Schrägfläche, die bei einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Gewindebohrers erzielt wird, sorgt für relativ kurze Späne auch bei größeren Drallwinkeln. Vor allen Dingen wird eine gleichmäßige saubere Zerspanung erhalten bei gut förderbaren, re­ lativ kurzen Spänen.

Die Schrägfläche oder Fase ist vor allen Dingen im Anschnittbereich des Gewinde­ bohrers vorgesehen. Es können jedoch auch im Anschnittbereich benachbarte Zähne mit einer Fase versehen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch einen Steg eines spiralgenuteten Gewindebohrers nach der Erfindung im Anschnittbereich.

Fig. 2 zeigt perspektivisch die Ansicht eines Zahns gemäß Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Steg des Gewindebohrers nach Fig. 1 im einge­ kreisten Bereich.

In Fig. 1 ist perspektivisch ein Steg 10 eines nicht weiter dargestellten spiralgenute­ ten Gewindebohrers dargestellt mit einem Anschnitt 12 und einem Führungsabschnitt 14. Die abgeflacht gezeichneten Zähne 16 haben ein vorlaufendes trapezförmiges Ende 18 und ein nacheilendes Ende 20.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 hervorgeht, ist am vorlaufenden Ende im Bereich der Span­ fläche eine Schrägfläche 22 geformt, die sich über die gesamte Breite der Endfläche erstreckt und einen Kantenbruch oder eine Fase bildet (Fig. 3). Der Winkel β zwischen dem Radius R und der Schrägfläche (hier übertrieben dargestellt) beträgt zwischen -8° und -20°. Der positve Spanwinkel α beträgt hier z. B. +12°.

Die Erstreckung der Schrägfläche 22 in der Höhe der Endflächen ist nur ein Bruch­ teil der Gesamthöhe eines Zahns 16, hängt jedoch von vielen Faktoren ab, z. B. vom Werkstoff, der Anschnittform, der Gewindesteigung, dem Gewindedurchmesser, der Anzahl der Stege usw. Bei einem M10-Gewindebohrer mit wendelförmiger Spannut liegt sie bei etwa 1/10 bis 3/10 der gesamten Zahnhöhe.

In Fig. 3 ist auch die wendelförmige Spannut 24 eingezeichnet. Wie insbesondere auch aus Fig. 3 hervorgeht, ergibt sich somit ein Bruch in der Spanfläche, welcher zur Folge hat, daß die erzeugten Späne in ihrer Länge begrenzt werden. Es ist daher möglich, die Steigung der Spannut relativ klein zu wählen. Im Hinblick auf den Spanwinkel ergibt sich je nach Gewindegeometrie ein positiver oder negativer Span­ winkel, z. B. zwischen +12 und -10°.

In Fig. 1 ist angedeutet, daß die Schrägflächen 22 nur im Anschnittbereich 12 vorge­ sehen sind, und zwar, wie sich von selbst versteht, für jeden Steg des Gewindeboh­ rers. Es ist jedoch auch möglich, an den Anschnitt angrenzende Gänge ebenfalls mit einer Schrägfläche zu versehen.

Claims (6)

1. Gewindebohrer mit Spannuten, einem Anschnittbereich und einem Führungsbe­ reich, wobei die Zähne in den zwischen den Nuten liegenden Stegen ein vorlau­ fendes und ein nachlaufendes Ende aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das vorlaufende Ende der Zähne (16) im Anschnittbereich (12) eine sich zum Schei­ tel der Zähne hin und über die Breite des Zahns (16) erstreckende Schrägfläche (22) aufweisen, die sich nur über einen Bruchteil der Gesamthöhe des jeweiligen Zahns (16) erstreckt.

2. Gewindebohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den An­ schnitt (12) angrenzenden Zahngänge ebenfalls mit Schrägflächen oder Fasen ge­ formt sind.

3. Gewindebohrer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (β) der Schrägfläche (22) etwa zwischen -8° und -20° beträgt.

4. Gewindebohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Schrägfläche (22) oder Fase an der Gesamthöhe des Zahns (16) zwischen 1/10 und 3/10 beträgt.

5. Gewindebohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Anwendung auf einen wendelförmig genuteten Gewindebohrer.

6. Gewindebohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Anwendung auf einen mit Hartstoff beschichteten Gewindebohrer.